汽輪機(jī)組運(yùn)行的優(yōu)化要點(diǎn)總結(jié)

我班組運(yùn)行的優(yōu)化要點(diǎn)總結(jié)

如何使各種參數(shù)及輔機(jī)運(yùn)行方式最接近理想的狀態(tài)，即是我班組優(yōu)化運(yùn)行的目標(biāo)。機(jī)組的優(yōu)化運(yùn)行是對(duì)運(yùn)行機(jī)組性能的在線技術(shù)分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)進(jìn)行改進(jìn)和調(diào)整，所以，這是一種動(dòng)態(tài)操作模式。

1．我組運(yùn)行優(yōu)化工作的內(nèi)容主要有以下幾方面：

(1)根據(jù)機(jī)組的設(shè)計(jì)參數(shù)及數(shù)據(jù)、機(jī)組目前設(shè)備的性能狀況，分析節(jié)能潛力。

(2)從機(jī)組設(shè)備和運(yùn)行方式兩方面進(jìn)行改進(jìn)和試驗(yàn)調(diào)整入手，確定機(jī)組可能達(dá)到的最佳運(yùn)行方式和各性能指標(biāo)。2．運(yùn)行人員優(yōu)化操作的思路

在以上工作的基礎(chǔ)上，如何找出影響當(dāng)前機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的主要問題，從而通過調(diào)整運(yùn)行方式或運(yùn)行參數(shù)使機(jī)組運(yùn)行工況最大限度的接近最優(yōu)的狀態(tài)。例如，在一定的負(fù)荷和循環(huán)水進(jìn)水溫度條件下，對(duì)于已有的凝汽器來說，增加循環(huán)水流量可以使凝汽器壓力降低，使汽輪機(jī)做功增加。但增加循環(huán)水量必然增加了循環(huán)水泵的耗功，只有在增加循環(huán)水量使汽輪機(jī)增加的做功大于循環(huán)水泵由此而增加的耗功時(shí)才是合理的。在分析后，運(yùn)行人員的調(diào)整目標(biāo)就是使凝汽器壓力耗差與循環(huán)水泵電耗耗差之和達(dá)到最小值，此時(shí)機(jī)組的真空即為最佳真空。

又如對(duì)于主蒸汽壓力來說，在不影響安全的情況下，壓力越高的機(jī)組效率越高，但這只適用于額定工況下的情況。在減到部分負(fù)荷工況時(shí)，如果仍維持較高的主蒸汽壓力，則將使調(diào)門節(jié)流損失增加，調(diào)節(jié)級(jí)效率降低，使高壓缸排汽溫度降低。過熱蒸汽溫度降低，因而降低了機(jī)組效率。所以，在運(yùn)行中，最佳的主蒸汽壓力應(yīng)使主蒸汽壓力降低產(chǎn)生的耗差、調(diào)門節(jié)流損失的耗差達(dá)到最小值。

對(duì)于回?zé)嵯到y(tǒng)和汽水系統(tǒng)，不論什么工況，總之各加熱器只要控制好水位，保持加熱器端差在設(shè)計(jì)值之內(nèi)即能達(dá)到最佳狀態(tài)。主蒸汽、過熱蒸汽溫度應(yīng)保持規(guī)定范圍內(nèi)，過高將影響到汽輪機(jī)金屬部件的壽命，偏低則不論什么工況都將使機(jī)組效率降低。

3．我組優(yōu)化運(yùn)行的監(jiān)視要點(diǎn)

1．定期對(duì)汽輪機(jī)通流部分結(jié)垢的監(jiān)督

在4臺(tái)汽輪機(jī)中，通流部分的結(jié)垢監(jiān)視是根據(jù)調(diào)節(jié)級(jí)壓力（或各段抽汽壓力）與流量是否成正比而判斷的，一般采用定期對(duì)照分析調(diào)節(jié)級(jí)壓力相對(duì)增長率的方法。一般規(guī)定，沖動(dòng)式機(jī)組調(diào)節(jié)級(jí)壓力的相對(duì)增長率不應(yīng)超過10％，反動(dòng)式機(jī)組不應(yīng)超過5％。近代大型沖動(dòng)式汽輪機(jī)常帶有一定的反動(dòng)度，因此該增長率控制應(yīng)較純沖動(dòng)式機(jī)組更嚴(yán)格，這樣有助于推斷結(jié)垢的段落及結(jié)垢速度。

有時(shí)壓力的升高也可能是其他的原因造成的。如：某一級(jí)葉片或圍帶脫落并堵到下級(jí)噴嘴上，特別是要看壓力升高的情況是在短時(shí)內(nèi)發(fā)生的，還是長期的漸變過程。汽輪機(jī)通流部分結(jié)垢的原因，主要是蒸汽品質(zhì)不良引的，而蒸汽品質(zhì)的好壞又受到給水品質(zhì)的影響。所以，要防止汽輪機(jī)結(jié)垢，首先要做好對(duì)給水和蒸汽品質(zhì)的化學(xué)監(jiān)督，并對(duì)汽、水品質(zhì)不佳的原因及時(shí)分析匯報(bào)。2．軸向位移的監(jiān)視

當(dāng)軸向位移增加時(shí)，應(yīng)對(duì)照運(yùn)行工況，檢查推力瓦溫度和推力瓦油回溫度是否升高及差脹和缸脹情況。如證明軸向位移表指示正確，應(yīng)分析原因，并申請(qǐng)做變負(fù)荷操作，做好記錄，匯報(bào)車間，并應(yīng)針對(duì)具體情況，采取相應(yīng)措施加以處理。3．汽輪機(jī)的振動(dòng)及其監(jiān)督

不同機(jī)組、同一臺(tái)機(jī)組的不同軸承，各有其振動(dòng)特點(diǎn)和變化規(guī)律，因此應(yīng)經(jīng)常注意機(jī)組振動(dòng)情況及變化規(guī)律，以便在發(fā)生異常時(shí)能夠正確判斷和處理。

每次測(cè)量軸承振動(dòng)時(shí)，應(yīng)盡量選擇在機(jī)組的負(fù)荷、參數(shù)、真空相同下進(jìn)行比較，對(duì)有問題的重點(diǎn)軸承要加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。運(yùn)行條件改變、機(jī)組負(fù)荷變化時(shí)，也應(yīng)該對(duì)機(jī)組的振動(dòng)情況進(jìn)行監(jiān)視和檢查，分析振動(dòng)不正常的原因。

正常加減負(fù)荷時(shí)各軸承的振動(dòng)在較小范圍內(nèi)變化。當(dāng)振動(dòng)增加較大時(shí)(雖然在規(guī)定范圍內(nèi))，應(yīng)向車間匯報(bào)，同時(shí)認(rèn)真檢查新蒸汽參數(shù)、潤滑油溫度和壓力、真空和排汽溫度、軸向位移和汽缸膨脹的情況等，如發(fā)現(xiàn)不正常的因素，應(yīng)立即采取措施予以消除，或根據(jù)機(jī)組具體情況改變負(fù)荷或其他運(yùn)行參數(shù)，以觀察振動(dòng)的變化。

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密級(jí)檢索號(hào)16-090317

浙江省電力試驗(yàn)研究院

科學(xué)技術(shù)文件

大型汽輪機(jī)滑壓優(yōu)化策略

工作總結(jié)報(bào)告

二○○九年十一月

大型汽輪機(jī)滑壓優(yōu)化策略

工作總結(jié)報(bào)告

編寫者：

審核者：

審批者：

批準(zhǔn)者：

工作人員：

浙江省電力試驗(yàn)研究院：童小忠吳文健樊印龍

包勁松朱梅芳孫永平

浙江省能源集團(tuán)有限公司：朱松強(qiáng)董昊炯

目錄

1項(xiàng)目背景...........................................................................................................12解決問題的方法.................................................................................................33工作內(nèi)容...........................................................................................................74項(xiàng)目成果...........................................................................................................95項(xiàng)目應(yīng)用情況..................................................................................................106效益分析.........................................................................................................127結(jié)論與展望......................................................................................................14

大型汽輪機(jī)滑壓優(yōu)化策略工作總結(jié)報(bào)告

摘要汽輪機(jī)日常變負(fù)荷運(yùn)行期間的滑壓優(yōu)化策略研究工作，對(duì)改善機(jī)組低負(fù)荷階

段運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性能有著十分重要的意義。本研究項(xiàng)目以各型汽輪發(fā)電機(jī)組滑壓優(yōu)化試驗(yàn)研究為基礎(chǔ)，對(duì)機(jī)組變負(fù)荷滑壓優(yōu)化與汽輪機(jī)高壓調(diào)門運(yùn)行方式之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)進(jìn)行分析，得出一系列機(jī)組滑壓運(yùn)行優(yōu)化策略。本文從項(xiàng)目背景、工作內(nèi)容、項(xiàng)目成果、實(shí)際應(yīng)用與效益分析等幾個(gè)方面對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行了總結(jié)，并對(duì)今后工作內(nèi)容作了展望。

關(guān)鍵詞汽輪機(jī)滑壓優(yōu)化策略研究總結(jié)報(bào)告

1項(xiàng)目背景

電力工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，燃煤火力發(fā)電企業(yè)是為社會(huì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供電力能源的企業(yè)，同時(shí)也是大量消耗一次能源和水資源的行業(yè)。隨著國家電源建設(shè)的快速發(fā)展，大量600、1000MW容量等級(jí)的超臨界、超超臨界火電發(fā)電機(jī)組開始投運(yùn)，電力供需矛盾已趨緩和。但帶來的問題是，火電機(jī)組的利用小時(shí)數(shù)逐年降低，低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間普遍增加。一些原先設(shè)計(jì)帶基本負(fù)荷的大型汽輪發(fā)電機(jī)組也被要求深度調(diào)峰，長期處于低負(fù)荷運(yùn)行，機(jī)組效率大大降低，廠用電率增加。因此，如何提高機(jī)組在低負(fù)荷階段的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性成為一個(gè)亟待解決的問題。

從全國大機(jī)組協(xié)作組的歷年統(tǒng)計(jì)資料來看，浙江省內(nèi)大型火電機(jī)組的可靠性與經(jīng)濟(jì)性均居于國內(nèi)同類機(jī)組前列，省內(nèi)各型火電機(jī)組的供電煤耗率普遍低于國內(nèi)同類型機(jī)組的平均水平，這與浙江省能源集團(tuán)有限公司對(duì)下屬電廠加強(qiáng)機(jī)組設(shè)備的運(yùn)行管理、開展運(yùn)行節(jié)能降耗工作是密不可分的。近年來，浙江省電力試驗(yàn)研究院與浙江省能源集團(tuán)有限公司合作，在浙江省能源集團(tuán)各下屬電廠的125、200、300、600MW多種類型機(jī)組進(jìn)行了大量的滑壓優(yōu)化試驗(yàn)工作，對(duì)以下所列的汽輪機(jī)實(shí)際運(yùn)行狀況改變現(xiàn)象對(duì)滑壓運(yùn)行方式的影響進(jìn)行研究，并制定出具體的應(yīng)對(duì)策略，有效地提高了機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性能。

（1）、機(jī)組改造后沒有確定滑壓優(yōu)化運(yùn)行方式

前些年，各電廠眾多的125、200MW機(jī)組相繼進(jìn)行了汽輪機(jī)通流部分改造，這些機(jī)組改造后的運(yùn)行性能與改造前相比發(fā)生了較大的改變，有時(shí)還出現(xiàn)改造后汽輪機(jī)通流能力大大超出機(jī)組銘牌出力需求的情況，而調(diào)速系統(tǒng)（DEH）、熱工控制系統(tǒng)（DCS）改造，又改變了原先液壓調(diào)速系統(tǒng)所固有的高壓調(diào)門開啟方式。由于汽輪機(jī)通流改造廠家以及DEH、DCS改造廠家都沒能提供新的機(jī)組滑壓控制曲線，所以電廠用戶只能自己確定機(jī)組的變負(fù)荷運(yùn)行方式。為加快機(jī)組負(fù)荷調(diào)節(jié)速度，大多數(shù)機(jī)組

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采取定壓運(yùn)行方式，也有個(gè)別機(jī)組采取全開所有調(diào)門的滑壓運(yùn)行方式，這些不合理的運(yùn)行控制方式會(huì)對(duì)機(jī)組變負(fù)荷運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性能造成損害。

（2）、汽輪機(jī)效率變化的影響

大量新機(jī)組投產(chǎn)后的性能試驗(yàn)結(jié)果表明，機(jī)組運(yùn)行熱耗率往往高于設(shè)計(jì)值，偏高幅度達(dá)2～3％左右，這會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)的實(shí)際主汽流量需求大于設(shè)計(jì)值；而一些僅完成汽輪機(jī)中、低壓缸通流改造的機(jī)組，汽輪機(jī)的高壓調(diào)門和高壓缸結(jié)構(gòu)狀況沒有變化，但由于通流效率較以前提高約3～5％，所以實(shí)際運(yùn)行的主蒸汽流量會(huì)較原先有所下降。若保持機(jī)組設(shè)計(jì)滑壓控制曲線不變，汽輪機(jī)在相同負(fù)荷點(diǎn)的調(diào)門開度就會(huì)隨著主汽流量需求的變化而改變，因而偏離原先設(shè)計(jì)的調(diào)門開度控制值。

（3）、汽輪機(jī)調(diào)門工作特性變化的影響

從實(shí)際機(jī)組調(diào)門特性試驗(yàn)得出的配汽特性曲線來看，試驗(yàn)得出的高壓調(diào)門特性曲線往往與設(shè)計(jì)特性曲線之間存在一些偏差。實(shí)際運(yùn)行機(jī)組的各高壓調(diào)門之間“重疊度”設(shè)置、調(diào)門運(yùn)行壓損等都會(huì)出現(xiàn)與設(shè)計(jì)值不一致的情況。這些偏差因素會(huì)對(duì)汽輪機(jī)實(shí)際滑壓運(yùn)行的調(diào)門開度造成影響，使其偏離當(dāng)初的設(shè)計(jì)意圖，引起機(jī)組滑壓運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性能的下降。

（4）、機(jī)組主要運(yùn)行參數(shù)變化的影響

機(jī)組主要運(yùn)行參數(shù)的變化，會(huì)對(duì)機(jī)組滑壓控制曲線的應(yīng)用效果產(chǎn)生影響。機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的變化主要包括主汽溫度、再熱蒸汽溫度以及凝汽器壓力等。其中凝汽器壓力會(huì)隨著冬季、夏季的循環(huán)水溫度自然變化而出現(xiàn)較大的偏差。

當(dāng)汽輪機(jī)在寒冷的冬季工況運(yùn)行時(shí)，隨著凝汽器壓力的降低，滑壓運(yùn)行的高壓調(diào)門開度會(huì)減少；當(dāng)汽輪機(jī)在炎熱的夏季工況運(yùn)行時(shí)，隨著凝汽器壓力的升高，滑壓運(yùn)行的高壓調(diào)門開度會(huì)增大。由此表明，隨著凝汽器壓力的周期性變化，汽輪機(jī)滑壓運(yùn)行的高壓調(diào)門開度也會(huì)出現(xiàn)偏離原先設(shè)計(jì)滑壓控制開度的情況，因而對(duì)機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性能產(chǎn)生不利的影響。

（5）、機(jī)組熱力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)變化的影響

機(jī)組熱力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的變化，會(huì)對(duì)機(jī)組滑壓控制曲線的應(yīng)用效果產(chǎn)生影響。機(jī)組熱力系統(tǒng)運(yùn)行條件的變化通常包括加熱器、給水泵等重要輔機(jī)的故障投切，鍋爐大量吹灰、排污以及過熱器、再熱器減溫水的大量投運(yùn)等，其中影響最大的當(dāng)屬對(duì)外供熱。汽輪機(jī)由單純的發(fā)電狀態(tài)變成熱電聯(lián)產(chǎn)狀態(tài)，則汽輪機(jī)必須開大調(diào)門開度以增加進(jìn)汽流量，由此造成了汽輪機(jī)在供熱狀態(tài)下的調(diào)門開度偏離原先的設(shè)計(jì)要求。而且供熱抽汽的能級(jí)越高、流量越大，對(duì)機(jī)組滑壓運(yùn)行方式造成的偏差因素也就越顯著。

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“大型汽輪機(jī)滑壓優(yōu)化策略”專題研究項(xiàng)目正是為解決這些問題而進(jìn)行的，通過汽輪機(jī)滑壓優(yōu)化的理論研究，確立滑壓優(yōu)化的控制原則；通過大量機(jī)組滑壓優(yōu)化的試驗(yàn)比較工作，提煉得出滑壓尋優(yōu)的指導(dǎo)性方法；通過對(duì)機(jī)組實(shí)際運(yùn)行條件變化對(duì)滑壓優(yōu)化運(yùn)行性能的影響分析，總結(jié)得出為保持滑壓優(yōu)化運(yùn)行效果而必須采取的修正策略。將這些“大型汽輪機(jī)滑壓優(yōu)化策略”應(yīng)用于具體的運(yùn)行機(jī)組上，可以指導(dǎo)機(jī)組的滑壓優(yōu)化綜合治理工作，從而實(shí)現(xiàn)提高機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性能的目的。

2解決問題的方法

2.1確立機(jī)組滑壓優(yōu)化的控制原則

機(jī)組滑壓優(yōu)化控制曲線直接反映了主汽壓力控制值與機(jī)組負(fù)荷之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。但從汽輪機(jī)實(shí)際負(fù)荷調(diào)節(jié)過程中的主蒸汽壓力P0、高壓調(diào)門開度Cv和機(jī)組負(fù)荷Ng、這三者的運(yùn)行影響關(guān)系來分析，它們之間存在著相互關(guān)聯(lián)、相互制約的關(guān)系：

NgP0Cv公式（1）

一旦確定了機(jī)組變負(fù)荷過程中的高壓調(diào)門開度控制方式，就相應(yīng)地確定了機(jī)組負(fù)荷與主汽壓力之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，于是，機(jī)組滑壓控制曲線也就固定下來了。因此，求取汽輪機(jī)優(yōu)化滑壓控制曲線的過程，實(shí)質(zhì)上就是確定“最佳滑壓閥位”的過程。

汽輪機(jī)按照“順序閥方式”運(yùn)行時(shí)，高壓調(diào)門是逐個(gè)順序地開啟或關(guān)閉的，于是就會(huì)出現(xiàn)前面一只或幾只調(diào)門已接近全開、而后續(xù)調(diào)門處于“將開未開”的特殊閥位，這被稱為“閥點(diǎn)”位置。當(dāng)汽輪機(jī)處于“閥點(diǎn)”狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，調(diào)門的節(jié)流效應(yīng)最小，在局部負(fù)荷變化范圍內(nèi)，機(jī)組效率也就較高。因此，在機(jī)組負(fù)荷下降的過程中，汽輪機(jī)由定壓轉(zhuǎn)為滑壓運(yùn)行時(shí)，一般應(yīng)選擇合理的滑壓運(yùn)行參數(shù)，盡量使汽輪機(jī)高壓調(diào)門開度接近“閥點(diǎn)”位置。

汽輪機(jī)高壓調(diào)門“閥點(diǎn)”位置的確定方法大致如下：（1）、調(diào)門閥桿升程測(cè)量法（2）、實(shí)際試驗(yàn)法（3）、查圖確定法

但汽輪機(jī)的“最佳滑壓閥位”并不等同于“閥點(diǎn)”位置，具體的滑壓調(diào)門開度控制值尚需考慮調(diào)門特性、“重疊度”設(shè)置等因素，通過專門的滑壓比較試驗(yàn)來確定。2.2汽輪機(jī)滑壓尋優(yōu)的方法

2.2.1采用試驗(yàn)比較的方法選取滑壓優(yōu)化運(yùn)行方式

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我們?cè)谶M(jìn)行機(jī)組循環(huán)效率試驗(yàn)期間，通常會(huì)穿插進(jìn)行不同負(fù)荷工況的滑壓優(yōu)化比較試驗(yàn)，通過機(jī)組熱耗率結(jié)果的比較，來確定運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性能較優(yōu)的滑壓控制曲線。機(jī)組滑壓運(yùn)行優(yōu)化試驗(yàn)可以為機(jī)組不同滑壓運(yùn)行方式的性能優(yōu)劣比較提供了一種可靠的檢測(cè)手段。

國內(nèi)一些試驗(yàn)單位也采取試驗(yàn)比較的方法來確定機(jī)組滑壓優(yōu)化控制曲線，但他們通常采用在一些典型負(fù)荷點(diǎn)上改變主汽壓力的試驗(yàn)方法，來比較得出每個(gè)試驗(yàn)負(fù)荷點(diǎn)上機(jī)組效率最高的主汽壓力控制值，由這些效率最高點(diǎn)相連而形成機(jī)組最佳的主汽壓力與機(jī)組負(fù)荷對(duì)應(yīng)關(guān)系線，即機(jī)組滑壓優(yōu)化控制曲線。但機(jī)組實(shí)際試驗(yàn)過程中常常會(huì)遇到的一個(gè)問題是：不同滑壓運(yùn)行方式的性能差異較小，容易受試驗(yàn)誤差的干擾和影響，因此由效率最高點(diǎn)連接而成的滑壓優(yōu)化曲線可能會(huì)出現(xiàn)彎折、畸變的現(xiàn)象，最終影響對(duì)機(jī)組優(yōu)化滑壓運(yùn)行方式的判斷。

為了保證機(jī)組滑壓優(yōu)化評(píng)價(jià)結(jié)果的正確性，我們將熱耗率結(jié)果比較方法由傳統(tǒng)的“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”的比較轉(zhuǎn)變?yōu)椤熬�對(duì)線”的比較，并稱之為“滑壓試驗(yàn)比較法”。如下圖1所示，為一臺(tái)超臨界600MW機(jī)組滑壓優(yōu)化試驗(yàn)過程中，按照不同的高壓調(diào)門開度而設(shè)置的試驗(yàn)比較負(fù)荷工況，這些試驗(yàn)工況點(diǎn)的連線就形成了兩條不同的滑壓運(yùn)行控制曲線。

262422201*16141210250300350400450500550機(jī)組負(fù)荷，MW主蒸汽壓力，MPa滑壓優(yōu)化調(diào)整前滑壓優(yōu)化調(diào)整后600650

圖1一臺(tái)超臨界600MW汽輪機(jī)不同滑壓運(yùn)行方式的主汽壓力控制曲線

對(duì)應(yīng)于上圖1所示的滑壓優(yōu)化調(diào)整前、后試驗(yàn)工況，通過高精度的試驗(yàn)儀表和領(lǐng)好的試驗(yàn)條件，可以獲得較為精確的熱耗率試驗(yàn)結(jié)果，如下圖2所示即為一臺(tái)超臨界600MW汽輪機(jī)滑壓優(yōu)化調(diào)整前、后的修正后熱耗率變化曲線。圖2中的兩條熱耗率變化曲線各由5～6個(gè)工況點(diǎn)組成，對(duì)兩條曲線進(jìn)行差異比較后可知，滑壓優(yōu)化調(diào)整后的機(jī)組運(yùn)行效率要明顯高于原先的通常運(yùn)行方式。

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8,450修正后熱耗率，kJ/kWh滑壓優(yōu)化調(diào)整前滑壓優(yōu)化調(diào)整后8,3508,2508,1508,0507,9507,8507,750250300350400450500550600650

機(jī)組負(fù)荷，MW圖2、一臺(tái)超臨界600MW汽輪機(jī)滑壓優(yōu)化調(diào)整前、后的修正后熱耗率變化曲線

很顯然，由多個(gè)試驗(yàn)工況點(diǎn)共同參與結(jié)果比較的“滑壓試驗(yàn)比較法”可以獲得更為精確的滑壓優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果，可以避免傳統(tǒng)的“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”試驗(yàn)結(jié)果比較方法容易出現(xiàn)因誤差干擾而引起的結(jié)果“誤判”問題，從而確保機(jī)組滑壓優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)論的正確、可靠。2.2.2采用耗差分析的方法選取滑壓優(yōu)化運(yùn)行方式

在汽輪機(jī)滑壓優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算和分析的基礎(chǔ)上，我們總結(jié)認(rèn)為主汽壓力、高壓缸效率和給泵汽輪機(jī)進(jìn)汽流量這些運(yùn)行參數(shù)與機(jī)組滑壓運(yùn)行方式之間存在著關(guān)聯(lián)變化關(guān)系。因此，我們?cè)诨瑝簝?yōu)化比較工作中引入局部耗差計(jì)算分析的方法，即對(duì)這三項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行耗差計(jì)算，并以三項(xiàng)耗差之和為最小來選取機(jī)組的滑壓優(yōu)化方式。

對(duì)上面這臺(tái)超臨界600MW機(jī)組采用“滑壓耗差分析法”后，所獲得的滑壓優(yōu)化調(diào)整前、后的機(jī)組供電煤耗率收益變化曲線如下圖3所示。將圖3中“滑壓耗差分析法”計(jì)算結(jié)果與圖2中采用“滑壓試驗(yàn)比較法”得出的兩條熱耗率變化曲線所反映的機(jī)組性能差異狀況進(jìn)行比較后可知，這兩者是較為接近的。由此反映，采用“滑壓耗差分析法”和“滑壓試驗(yàn)比較法”對(duì)同一次滑壓優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)得出的評(píng)價(jià)結(jié)果是基本一致的。

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供電煤耗率節(jié)省值，g/kWh1.00.0-1.0-2.0滑壓優(yōu)化調(diào)整前-3.0250300350400450500550機(jī)組負(fù)荷，MW滑壓優(yōu)化調(diào)整后600650

圖3、一臺(tái)超臨界600MW汽輪機(jī)滑壓優(yōu)化調(diào)整后的供電煤耗率收益曲線

（采用“耗差分析法”）

2.3汽輪機(jī)滑壓優(yōu)化的修正方法

一般而言，機(jī)組滑壓優(yōu)化控制曲線確定之后，就反映了一種固定不變的主汽壓力與機(jī)組負(fù)荷對(duì)應(yīng)關(guān)系。但我們研究發(fā)現(xiàn)，汽輪機(jī)運(yùn)行參數(shù)、熱力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的變化，會(huì)使汽輪機(jī)高壓調(diào)門開度偏離理論控制值，改變機(jī)組的滑壓運(yùn)行方式。為此，我們對(duì)機(jī)組滑壓運(yùn)行控制曲線提出了通用型的修正計(jì)算方法，用公式化的語言表述為：

CnNgCpP0Cv公式（2）

即通過對(duì)滑壓控制曲線的機(jī)組負(fù)荷、主汽壓力進(jìn)行各類影響因素的計(jì)算和修正，來使汽輪機(jī)滑壓運(yùn)行期間的高壓調(diào)門開度CV不變，從而保證了滑壓優(yōu)化運(yùn)行的節(jié)能效果。

在眾多的機(jī)組運(yùn)行參數(shù)影響因素中，由于冬季、夏季自然環(huán)境條件的改變會(huì)引起凝汽器壓力的大幅度變化，對(duì)機(jī)組出力變化的影響最大。因此，我們?cè)跈C(jī)組滑壓優(yōu)化控制曲線中引入“凝汽器壓力修正因子”的概念，對(duì)機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷進(jìn)行修正，計(jì)算得到修正后的機(jī)組負(fù)荷Cn1Ng，以此作為機(jī)組滑壓控制曲線中的橫坐標(biāo)。

同樣地，在熱力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)變化影響因素中，機(jī)組對(duì)外供熱與否會(huì)對(duì)主汽壓力（在調(diào)門開度不變時(shí)，主蒸汽壓力與主蒸汽流量成正比例變化關(guān)系）有較大的影響關(guān)系，因此，我們?cè)跈C(jī)組滑壓優(yōu)化控制曲線中引入“供熱流量修正因子”的概念，對(duì)從機(jī)組滑壓控制曲線中查取的主蒸汽壓力P0進(jìn)行供熱流量的修正計(jì)算，并以修正后的機(jī)組主蒸汽壓力CP1P0作為機(jī)組CCS的滑壓運(yùn)行主蒸汽壓力控制目標(biāo)值。通過這樣的

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修正方法，可以基本消除機(jī)組對(duì)外供熱等熱力系統(tǒng)狀態(tài)變化因素對(duì)汽輪機(jī)滑壓運(yùn)行性能的影響。

3工作內(nèi)容

“大型汽輪機(jī)滑壓優(yōu)化策略”研究工作經(jīng)歷了由小及大、從簡至繁、先局部后全面的試驗(yàn)實(shí)踐和理論推導(dǎo)過程。其工作內(nèi)容大致分為以下幾個(gè)階段：

（1）、第一階段：進(jìn)行機(jī)組定、滑壓運(yùn)行性能比較試驗(yàn)

201*年前后，浙江省內(nèi)超高壓125、200MW容量等級(jí)機(jī)組相繼進(jìn)行了汽輪機(jī)通流改造，并將汽輪機(jī)液壓調(diào)速系統(tǒng)改造為數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)（DEH），機(jī)組熱工控制儀表改造為協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)（CCS）。汽輪機(jī)改造前、后的運(yùn)行特性發(fā)生了較大的變化，汽輪機(jī)改造廠家卻沒有提供新的機(jī)組滑壓控制曲線。

隨著電廠節(jié)能減排工作的持續(xù)開展，如何提高這些機(jī)組的低負(fù)荷運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性能成為一項(xiàng)重要的工作任務(wù)。于是，我們根據(jù)機(jī)組改造類型的不同，選取一些電廠的125MW機(jī)組進(jìn)行運(yùn)行優(yōu)化改進(jìn)的工作。主要工作內(nèi)容是將汽輪機(jī)低負(fù)荷階段原先采用的定壓運(yùn)行改進(jìn)為滑壓運(yùn)行方式，并進(jìn)行改進(jìn)前后的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性能比較工作。

由于超高壓125、200MW機(jī)組都采用四只高壓調(diào)門，DEH改造前的原液壓控制系統(tǒng)所采用的控制方式是：機(jī)組加負(fù)荷過程中，＃1、2高壓調(diào)門同時(shí)開啟，然后再相繼開啟＃3調(diào)門和＃4調(diào)門。所以，在滑壓試驗(yàn)工況選取時(shí)，考慮恢復(fù)＃1、2高壓調(diào)門同時(shí)開啟的變負(fù)荷運(yùn)行方式，因此直接將“兩閥滑壓”確定作為滑壓運(yùn)行控制方式。實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果表明，以汽輪機(jī)“兩閥點(diǎn)”作為固定的調(diào)門開度來進(jìn)行“兩閥滑壓”變負(fù)荷運(yùn)行方式，與原先的定壓運(yùn)行方式相比，可以顯著提高機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性能。

（2）、第二階段：進(jìn)行汽輪機(jī)調(diào)門開度變化對(duì)滑壓優(yōu)化性能的影響研究201*年，長興發(fā)電有限公司＃1機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電，汽輪機(jī)為上海汽輪機(jī)有限公司引進(jìn)美國西屋公司技術(shù)設(shè)計(jì)制造的亞臨界300MW機(jī)組，設(shè)置有6只高壓調(diào)門。在機(jī)組投產(chǎn)后一年試運(yùn)行期結(jié)束之后，汽輪機(jī)擬從單閥運(yùn)行切換至順序閥運(yùn)行方式。電廠方面希望通過試驗(yàn)比較，確定汽輪機(jī)從定壓方式轉(zhuǎn)為滑壓運(yùn)行方式的“起滑點(diǎn)”，以及確定機(jī)組合理的滑壓控制曲線。

我們?cè)陂L興電廠＃1機(jī)上開展了不同調(diào)門開度變化對(duì)滑壓運(yùn)行性能影響的試驗(yàn)研究，選取機(jī)組“三閥滑壓”、“四閥滑壓”以及單閥運(yùn)行方式作為滑壓運(yùn)行比較方式。有關(guān)試驗(yàn)結(jié)果表明：對(duì)該型機(jī)組而言，“三閥滑壓”比“四閥滑壓”的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性能要好

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一些；而汽輪機(jī)在投產(chǎn)初期處于單閥滑壓運(yùn)行方式時(shí)，機(jī)組熱耗率水平則要明顯地高于“三閥滑壓”和“四閥滑壓”狀態(tài)。

（3）、第三階段：機(jī)組滑壓尋優(yōu)試驗(yàn)方法的拓展和完善

北侖電廠二期三臺(tái)亞臨界600MW機(jī)組從日本東芝公司進(jìn)口，該型汽輪機(jī)配置了四只高壓調(diào)門。實(shí)際試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該機(jī)組存在著汽輪機(jī)高壓主汽門、調(diào)門進(jìn)汽壓損偏大的問題，而按照制造廠提供的滑壓控制曲線運(yùn)行時(shí)，在540MW負(fù)荷以下由定壓運(yùn)行轉(zhuǎn)為滑壓運(yùn)行，由于三只高壓調(diào)門同時(shí)處于較大節(jié)流狀態(tài)，進(jìn)汽壓損進(jìn)一步加大，對(duì)高壓缸效率、機(jī)組運(yùn)行效率造成了不利的影響。

201*年，我們以北侖＃4機(jī)為試點(diǎn)研究對(duì)象，進(jìn)行了機(jī)組滑壓優(yōu)化尋優(yōu)的試驗(yàn)研究工作。針對(duì)該型汽輪機(jī)前三只高壓調(diào)門同時(shí)節(jié)流調(diào)節(jié)、后一只調(diào)門重疊度設(shè)置較大的實(shí)際調(diào)門工作特性，我們?cè)凇叭�閥點(diǎn)”前后設(shè)置了不同的調(diào)門開度進(jìn)行不同滑壓運(yùn)行方式的比較。

我們?cè)谠擁?xiàng)滑壓優(yōu)化試驗(yàn)工作中，首次采用局部耗差計(jì)算分析的方法，對(duì)主汽壓力、高壓缸效率和給泵汽輪機(jī)進(jìn)汽流量等運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行重點(diǎn)測(cè)量，并以這三項(xiàng)參數(shù)的耗差之和最小為原則來選取機(jī)組的滑壓優(yōu)化方式。實(shí)際試驗(yàn)計(jì)算結(jié)果表明，采用一些與滑壓運(yùn)行方式相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行耗差分析的方法，同樣可以取得良好的滑壓優(yōu)化評(píng)價(jià)效果。

（4）、第四階段：對(duì)滑壓尋優(yōu)效果的影響因素分析和應(yīng)對(duì)措施研究

對(duì)一臺(tái)亞臨界600MW機(jī)組冬季、夏季變負(fù)荷工況進(jìn)行高壓缸效率測(cè)試時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)該汽輪機(jī)在同一條滑壓優(yōu)化曲線的控制下，冬季工況滑壓運(yùn)行的調(diào)門開度明顯偏小，導(dǎo)致高壓缸效率偏低于夏季工況約1.5％。這引發(fā)了我們對(duì)凝汽器壓力等運(yùn)行參數(shù)影響汽輪機(jī)滑壓運(yùn)行效果問題的關(guān)注和研究。

一臺(tái)超高壓125MW機(jī)組平時(shí)需承擔(dān)對(duì)外供熱16t/h的熱電聯(lián)產(chǎn)任務(wù)，我們對(duì)該機(jī)組進(jìn)行了供熱和不供熱狀態(tài)下的滑壓優(yōu)化比較試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)在供熱狀態(tài)的調(diào)門開度需明顯開大。而為了保持“兩閥滑壓”的合理運(yùn)行方式，則需將供熱狀態(tài)的主汽壓力滑壓控制值提高約4％。這引發(fā)了我們對(duì)機(jī)組供熱等熱力系統(tǒng)變化因素影響汽輪機(jī)滑壓運(yùn)行效果問題的關(guān)注和研究。

通過對(duì)汽輪機(jī)日常運(yùn)行期間眾多變化因素對(duì)汽輪機(jī)滑壓運(yùn)行的調(diào)門開度控制值影響的分析，我們研究得出了通用型的滑壓修正計(jì)算公式，并根據(jù)實(shí)際機(jī)組運(yùn)行狀況進(jìn)行化簡和具體應(yīng)用，取得了良好的運(yùn)行節(jié)能效果。

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4項(xiàng)目成果

“大型汽輪機(jī)滑壓優(yōu)化策略”的專題研究來源于解決機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行缺陷問題的實(shí)踐，并在大量現(xiàn)場試驗(yàn)工作中得到提煉，又在各型機(jī)組優(yōu)化方式的合理性判別過程中得以不斷補(bǔ)充和完善，最終形成了一整套適合于不同汽輪機(jī)型式、不同現(xiàn)場試驗(yàn)條件的滑壓優(yōu)化綜合治理策略。

機(jī)組滑壓優(yōu)化的“總策略”是：尋找和確定汽輪機(jī)“最佳滑壓閥位”，并以此作為汽輪機(jī)滑壓運(yùn)行的主要控制參量。

在滑壓優(yōu)化工作開始之前，就應(yīng)根據(jù)汽輪機(jī)高壓調(diào)門的實(shí)際控制方式，選取“最佳滑壓閥位”作為機(jī)組滑壓優(yōu)化的控制原則。研究認(rèn)為，汽輪機(jī)滑壓優(yōu)化所追求的“最佳滑壓閥位”應(yīng)在汽輪機(jī)“閥點(diǎn)”附近選取，但又不等同于“閥點(diǎn)”位置。必須考慮調(diào)門工作特性、“重疊度”設(shè)置狀況等綜合影響因素，合理地選取機(jī)組滑壓運(yùn)行的調(diào)門開度控制值。從而為機(jī)組滑壓優(yōu)化尋優(yōu)工作提供了理論指導(dǎo)和判斷依據(jù)。

在機(jī)組滑壓優(yōu)化試驗(yàn)工作過程中，根據(jù)不同的現(xiàn)場試驗(yàn)條件和儀表精度等級(jí)，分別選取滑壓優(yōu)化“子策略一”和“子策略二”進(jìn)行不同滑壓運(yùn)行方式的優(yōu)化效果評(píng)判。

滑壓優(yōu)化“子策略一”是：直接采用“滑壓試驗(yàn)比較法”進(jìn)行不同滑壓運(yùn)行曲線之間的經(jīng)濟(jì)性能比較試驗(yàn)，以機(jī)組熱耗率結(jié)果差異程度確定機(jī)組的最佳滑壓控制曲線。

由于汽輪機(jī)不同滑壓運(yùn)行方式之間的熱耗率差異較小，而各類試驗(yàn)誤差又會(huì)給滑壓優(yōu)化結(jié)果的比較和評(píng)判帶來一些不確定因素。因此，對(duì)現(xiàn)場具備高精度試驗(yàn)儀表、可以確保較高試驗(yàn)精度的場合，推薦采用滑壓優(yōu)化“子策略一”直接進(jìn)行滑壓優(yōu)化方式的評(píng)判。

由于“滑壓試驗(yàn)比較法”改變了傳統(tǒng)滑壓試驗(yàn)的“點(diǎn)與點(diǎn)”之間性能比較的模式，而采取“線與線”之間的性能差異比較來獲得最佳滑壓方式，可以顯著地提高結(jié)果比較精度，徹底消除由于試驗(yàn)誤差帶來的滑壓控制曲線畸變問題。

滑壓優(yōu)化“子策略二”是：采用“滑壓耗差分析法”對(duì)與滑壓運(yùn)行性能相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行耗差計(jì)算和分析，并以總耗差比較結(jié)果來確定機(jī)組的最佳滑壓控制曲線。

“滑壓耗差分析法”以耗差計(jì)算原理為基礎(chǔ)，選取主汽壓力、高壓缸效率和給泵汽輪機(jī)進(jìn)汽流量等與滑壓運(yùn)行相關(guān)聯(lián)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行耗差計(jì)算和分析，以總耗差收益變化情況作為滑壓優(yōu)化的評(píng)價(jià)依據(jù)�！白硬呗远�”的應(yīng)用不需要大量高精度試驗(yàn)儀表的投入以及嚴(yán)格的試驗(yàn)條件限制，是一種簡化處理的滑壓尋優(yōu)方法。因此，推薦在無法進(jìn)行高精度試驗(yàn)的滑壓尋優(yōu)項(xiàng)目中采用。

“滑壓耗差分析法”是對(duì)滑壓優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果比較的提煉和簡化，應(yīng)用該方法可以

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實(shí)現(xiàn)機(jī)組滑壓運(yùn)行性能差異的在線測(cè)定，并為汽輪機(jī)在線滑壓尋優(yōu)提供一種可行的技術(shù)手段。

在機(jī)組滑壓優(yōu)化曲線投入運(yùn)行后，為了保證滑壓優(yōu)化試驗(yàn)得到的滑壓優(yōu)化方式免受內(nèi)、外運(yùn)行條件變化的影響，建議采用滑壓優(yōu)化“修正策略”：即在機(jī)組滑壓優(yōu)化控制曲線應(yīng)用時(shí)，引入重要運(yùn)行參數(shù)偏差狀況修正因子以及熱力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)修正因子，分別對(duì)滑壓控制曲線的機(jī)組負(fù)荷和主汽壓力進(jìn)行修正。

滑壓優(yōu)化“修正策略”在某臺(tái)運(yùn)行機(jī)組上具體應(yīng)用時(shí)，可根據(jù)機(jī)組實(shí)際運(yùn)行狀況進(jìn)行適當(dāng)?shù)睾喕�。例如，針�?duì)凝汽器壓力隨冬季、夏季環(huán)境改變而有較大變化的實(shí)際情況，可選取“凝汽器壓力修正因子“作為主要的運(yùn)行參數(shù)滑壓修正項(xiàng)目；針對(duì)一些機(jī)組對(duì)外供熱流量較大而對(duì)汽輪機(jī)主汽壓力有重大影響的實(shí)際情況，可選取“供熱流量修正因子“作為主要的熱力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)滑壓修正項(xiàng)目。

5項(xiàng)目應(yīng)用情況

“大型汽輪機(jī)滑壓優(yōu)化策略”源自于機(jī)組變負(fù)荷運(yùn)行的滑壓優(yōu)化試驗(yàn)，所以在其研究的過程中，就已經(jīng)被應(yīng)用于浙江省能源集團(tuán)下屬多個(gè)電廠的多臺(tái)機(jī)組上，有力地推動(dòng)了火電廠節(jié)能降耗工作的開展，取得了良好的節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

應(yīng)用一：“大型汽輪機(jī)滑壓優(yōu)化策略”應(yīng)用在臺(tái)州發(fā)電廠一臺(tái)125MW（改造后為135MW）機(jī)組上，該汽輪機(jī)通流部分全部改造后，存在汽輪機(jī)通流能力增大、高壓調(diào)門開啟順序不合理以及整個(gè)變負(fù)荷階段都采取定壓運(yùn)行方式等問題。通過機(jī)組定壓、滑壓運(yùn)行方式的比較試驗(yàn)，確定機(jī)組合理的變負(fù)荷運(yùn)行方式為：115MW負(fù)荷以上采取定壓運(yùn)行方式，主汽壓力保持額定值13.24MPa；在60~115MW負(fù)荷階段采取“兩閥滑壓”運(yùn)行方式時(shí)，采用“NO.1高壓調(diào)門全開、NO.2高壓調(diào)門為60%開度”作為合理的“滑壓閥位”。與機(jī)組滑壓調(diào)整前的定壓運(yùn)行方式相比，明顯提高了機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性能。

應(yīng)用二：“大型汽輪機(jī)滑壓優(yōu)化策略”應(yīng)用在半山發(fā)電廠一臺(tái)125MW（改造后為130MW）機(jī)組上，該汽輪機(jī)僅低壓缸進(jìn)行了通流部分改造。根據(jù)該機(jī)組高壓缸、高壓調(diào)門未改動(dòng)的實(shí)際運(yùn)行特性，通過機(jī)組常規(guī)定壓和優(yōu)化滑壓運(yùn)行方式的比較試驗(yàn)，確定機(jī)組采取“兩閥滑壓”滑壓運(yùn)行方式，相應(yīng)的定、滑壓運(yùn)行分界點(diǎn)負(fù)荷為100MW。與原先的定壓運(yùn)行方式相比，明顯提高了機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性能。

應(yīng)用三：“大型汽輪機(jī)滑壓優(yōu)化策略”應(yīng)用在蕭山發(fā)電廠一臺(tái)125MW（改造后為

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130MW）機(jī)組上，該汽輪機(jī)需從冷再熱蒸汽抽汽對(duì)外供熱。通過機(jī)組供熱、不供熱狀態(tài)下的滑壓優(yōu)化試驗(yàn)，確認(rèn)為了保持較為優(yōu)化的兩閥滑壓運(yùn)行方式，機(jī)組滑壓控制曲線需作調(diào)整。在接帶同樣的機(jī)組運(yùn)行電負(fù)荷時(shí)，機(jī)組供熱狀態(tài)的主汽壓力設(shè)定值要高于不供熱狀態(tài)，平均偏高幅度約為4％；相應(yīng)地，汽輪機(jī)供熱、不供熱狀態(tài)的定、滑壓轉(zhuǎn)換負(fù)荷分別為104MW和107MW。在該型機(jī)組試驗(yàn)優(yōu)化滑壓控制曲線投運(yùn)時(shí)，應(yīng)用滑壓優(yōu)化“修正策略”，在機(jī)組滑壓優(yōu)化控制曲線應(yīng)用時(shí)引入“供熱流量修正因子”，根據(jù)供熱流量變化情況對(duì)主汽壓力進(jìn)行修正，從而確保了機(jī)組滑壓優(yōu)化運(yùn)行效果。

應(yīng)用四：“大型汽輪機(jī)滑壓優(yōu)化策略”應(yīng)用在鎮(zhèn)海發(fā)電廠一臺(tái)200MW（改造后為215MW）機(jī)組上，根據(jù)汽輪機(jī)通流改造后銘牌出力增加等實(shí)際情況，通過機(jī)組定壓、滑壓運(yùn)行方式的比較試驗(yàn)，確定較為優(yōu)化的滑壓運(yùn)行方式為“兩閥滑壓”，機(jī)組定、滑壓運(yùn)行分界點(diǎn)負(fù)荷為180MW。由于#1、#2高壓調(diào)門開度比原先的定壓運(yùn)行方式明顯開大，減少了調(diào)門節(jié)流損失，高壓缸效率顯著提高，機(jī)組運(yùn)行熱耗率明顯降低。

應(yīng)用五：“大型汽輪機(jī)滑壓優(yōu)化策略”應(yīng)用在長興發(fā)電廠一臺(tái)300MW機(jī)組上，在該機(jī)組投產(chǎn)初期，汽輪機(jī)采用單閥運(yùn)行方式的情況下，通過機(jī)組“三閥滑壓”、“四閥滑壓”以及單閥運(yùn)行方式的比較試驗(yàn)。比較確定機(jī)組在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)采取“三閥滑壓”運(yùn)行方式的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性能較好。

應(yīng)用六：“大型汽輪機(jī)滑壓優(yōu)化策略”應(yīng)用在北侖發(fā)電有限公司二期亞臨界600MW機(jī)組上，該型機(jī)組為日本東芝公司進(jìn)口機(jī)組，該型汽輪機(jī)存在著高壓進(jìn)汽壓損明顯偏大的問題。原先的滑壓運(yùn)行方式為：540MW負(fù)荷以下轉(zhuǎn)入滑壓運(yùn)行，#1、2、3三只高壓調(diào)門同步關(guān)小至54%左右，實(shí)際測(cè)得的汽輪機(jī)高壓進(jìn)汽平均壓損高達(dá)17%。我們以北侖二期＃4機(jī)為研究對(duì)象，設(shè)置了不同滑壓運(yùn)行方式的比較試驗(yàn)工況，采用“滑壓耗差分析法”進(jìn)行不同滑壓運(yùn)行方式的耗差分析，選取優(yōu)化的滑壓運(yùn)行方式。最終確定機(jī)組優(yōu)化滑壓運(yùn)行方式為：汽輪機(jī)定壓轉(zhuǎn)滑壓運(yùn)行負(fù)荷點(diǎn)上移至580MW左右，滑壓運(yùn)行狀態(tài)的＃1、2、3調(diào)門開度也開大至65%左右。由于大幅度降低了調(diào)門壓損，所以提高了汽輪機(jī)的高壓缸效率和機(jī)組運(yùn)行效率。

201*年，北侖二期機(jī)組開始對(duì)外抽汽供熱，單臺(tái)機(jī)組的最大抽汽流量達(dá)70～80t/h，由此而使汽輪機(jī)高壓調(diào)門開度增加，偏離了運(yùn)行性能較優(yōu)的“三閥滑壓”運(yùn)行方式。為此，在北侖二期機(jī)組優(yōu)化滑壓控制曲線中應(yīng)用滑壓優(yōu)化“修正策略”，即引入“供熱流量修正因子”對(duì)主蒸汽壓力進(jìn)行修正，隨著抽汽供熱流量的增加而相應(yīng)地增加主蒸汽壓力，從而確保汽輪機(jī)按照預(yù)想的“三閥滑壓”方式運(yùn)行。

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應(yīng)用七：“大型汽輪機(jī)滑壓優(yōu)化策略”應(yīng)用在嘉興發(fā)電廠＃4機(jī)上，該型機(jī)組為東方汽輪機(jī)廠與日本日立公司合作生產(chǎn)的亞臨界600MW汽輪機(jī)，該型汽輪機(jī)采用了四只高壓調(diào)門同時(shí)參與負(fù)荷調(diào)節(jié)的獨(dú)特配汽方式。按制造廠提供的滑壓控制曲線運(yùn)行時(shí)，機(jī)組在540MW負(fù)荷以下由定壓轉(zhuǎn)為滑壓運(yùn)行,最后一只高壓調(diào)門開度為6～10％左右，其余三只調(diào)門都處于較大節(jié)流狀態(tài),這對(duì)機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性帶來了不利的影響。通過滑壓優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)，確定較為優(yōu)化的滑壓運(yùn)行控制方式為：將汽輪機(jī)“起滑點(diǎn)”負(fù)荷從540MW提高至575MW左右，汽輪機(jī)#1～#3高壓調(diào)門可以有較大的開度，降低節(jié)流損失，使機(jī)組滑壓運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性能得到相應(yīng)地改善。

應(yīng)用八：“大型汽輪機(jī)滑壓優(yōu)化策略”應(yīng)用在嘉興發(fā)電廠＃6機(jī)上，該型機(jī)組為上海汽輪機(jī)有限公司與美國西屋公司合作生產(chǎn)的亞臨界600MW汽輪機(jī)，配置有四只高壓調(diào)門。在該機(jī)組進(jìn)行了“兩閥滑壓”、“三閥滑壓”和機(jī)組原先的“兩閥半滑壓”運(yùn)行方式進(jìn)行比較試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：機(jī)組在300～540MW負(fù)荷區(qū)間內(nèi)變負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，原先“兩閥半滑壓”運(yùn)行方式的機(jī)組熱耗率數(shù)值與“三閥滑壓”方式十分接近，而調(diào)整為“兩閥滑壓”運(yùn)行方式后，機(jī)組熱耗率可以降低約0.5％。因此，將該汽輪機(jī)“兩閥滑壓”狀態(tài)推薦作為機(jī)組優(yōu)化滑壓運(yùn)行方式，相應(yīng)地，定、滑壓轉(zhuǎn)換點(diǎn)負(fù)荷從540MW調(diào)整至464MW。

應(yīng)用九：“大型汽輪機(jī)滑壓優(yōu)化策略”應(yīng)用在蘭溪發(fā)電廠＃1機(jī)上，該型機(jī)組為東方汽輪機(jī)廠與日本日立公司合作生產(chǎn)的超臨界600MW汽輪機(jī)。該汽輪機(jī)“滑壓優(yōu)化調(diào)整前”運(yùn)行的定、滑壓轉(zhuǎn)折負(fù)荷點(diǎn)為530MW左右，經(jīng)過滑壓優(yōu)化比較后，將定、滑壓轉(zhuǎn)折負(fù)荷點(diǎn)調(diào)整至570MW左右，減少了汽輪機(jī)三只高壓調(diào)門同時(shí)處于較小開度時(shí)的節(jié)流損失。實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果表明，采取“優(yōu)化后滑壓運(yùn)行方式”后，機(jī)組各個(gè)負(fù)荷點(diǎn)上運(yùn)行的供電煤耗率要比“優(yōu)化前滑壓運(yùn)行方式”平均降低1g/kWh以上。在該型機(jī)組試驗(yàn)優(yōu)化滑壓控制曲線投運(yùn)時(shí)，應(yīng)用滑壓優(yōu)化“修正策略”，在機(jī)組滑壓優(yōu)化控制曲線模塊中引入“凝汽器壓力修正因子”，根據(jù)凝汽器壓力變化對(duì)機(jī)組負(fù)荷的影響關(guān)系，修正得到以凝汽器設(shè)計(jì)壓力為參照基準(zhǔn)的“修正后負(fù)荷”，從而確保汽輪機(jī)能按照“最佳滑壓閥位”運(yùn)行。

6效益分析

“大型汽輪機(jī)滑壓優(yōu)化策略”研究成果在浙江省內(nèi)各電廠的125、200、300、600MW（亞臨界和超臨界）等多臺(tái)汽輪機(jī)組上得到了成功應(yīng)用，根據(jù)每臺(tái)機(jī)組運(yùn)行

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特性的不同，比較得出適合于該機(jī)組的滑壓優(yōu)化控制曲線。由“滑壓優(yōu)化調(diào)整后”運(yùn)行方式與“滑壓優(yōu)化調(diào)整前”運(yùn)行方式的性能試驗(yàn)比較結(jié)果，可以使機(jī)組供電煤耗率平均降低1g/kWh左右。

以本滑壓優(yōu)化研究課題所涉及的600MW機(jī)組來統(tǒng)計(jì)效益：目前，北侖發(fā)電有限公司的3臺(tái)亞臨界600MW機(jī)組、嘉華發(fā)電有限公司的2臺(tái)亞臨界600MW機(jī)組以及浙能蘭溪發(fā)電有限公司的4臺(tái)超臨界600MW機(jī)組已將試驗(yàn)得出的滑壓優(yōu)化控制曲線投入實(shí)際應(yīng)用。根據(jù)各電廠201*年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，這9臺(tái)600MW機(jī)組一年的發(fā)電量約為330億度，采取優(yōu)化滑壓方式可以使機(jī)組在整個(gè)負(fù)荷變化范圍內(nèi)的供電煤耗率降低約0.92g/kWh，則這些機(jī)組可節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤約3.05萬噸，標(biāo)準(zhǔn)煤價(jià)格按700元人民幣計(jì)算，折合全年節(jié)省燃煤成本約為2137萬元。由于燃煤量的減少，每年可減少排放二氧化碳量排放量8.48萬噸，減少二氧化硫排放量721噸，減少氮氧化物排放量212噸。

以本滑壓優(yōu)化研究課題所涉及的300MW機(jī)組來統(tǒng)計(jì)效益：由于采取優(yōu)化滑壓方式可以使機(jī)組在整個(gè)負(fù)荷變化范圍內(nèi)的供電煤耗率降低約0.7g/kWh，根據(jù)長興發(fā)電有限公司201*年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，4臺(tái)300MW機(jī)組一年的發(fā)電量為72.6億度，平均負(fù)荷率為74.9％，則可節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤約0.51萬噸。標(biāo)準(zhǔn)煤價(jià)格按每噸700元人民幣計(jì)算，折合全年節(jié)省燃煤成本約為355萬元。由于燃煤量的減少，每年可減少二氧化碳排放量1.41萬噸，減少二氧化硫排放量120噸，減少氮氧化物排放量35噸。

以本滑壓優(yōu)化研究課題所涉及的200MW機(jī)組來統(tǒng)計(jì)效益：由于采取優(yōu)化滑壓方式可以使機(jī)組在整個(gè)負(fù)荷變化范圍內(nèi)的供電煤耗率降低約1.3g/kWh，根據(jù)浙江浙能鎮(zhèn)海發(fā)電有限公司201*年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，4臺(tái)200MW機(jī)組一年的發(fā)電量為53億度,平均負(fù)荷率為79％，則可節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤約0.69萬噸。標(biāo)準(zhǔn)煤價(jià)格按每噸700元人民幣計(jì)算，折合全年節(jié)省燃煤成本約為482萬元。由于燃煤量的減少，每年可減少二氧化碳排放量1.91萬噸，減少二氧化硫排放量162噸，減少氮氧化物排放量48噸。

以本滑壓優(yōu)化研究課題所涉及的125MW機(jī)組來統(tǒng)計(jì)效益：目前，臺(tái)州、半山、蕭山發(fā)電有限公司5臺(tái)超高壓125MW機(jī)組已將試驗(yàn)得出的滑壓優(yōu)化控制曲線投入實(shí)際應(yīng)用。僅以蕭山發(fā)電有限公司的2臺(tái)機(jī)組為例，采取優(yōu)化滑壓方式可以使機(jī)組在整個(gè)負(fù)荷變化范圍內(nèi)的供電煤耗率降低約0.9g/kWh。浙江浙能蕭山發(fā)電有限公司2臺(tái)130MW機(jī)組201*年度的發(fā)電量為15.8億度,平均負(fù)荷率為75％，則可節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤約0.14萬噸。標(biāo)準(zhǔn)煤價(jià)格按每噸700元人民幣計(jì)算，折合全年節(jié)省燃煤成本約為100

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萬元。由于燃煤量的減少，每年可減少二氧化碳排放量0.4萬噸，減少二氧化硫排放量33噸，減少氮氧化物排放量10噸。

按照滑壓優(yōu)化研究課題所涉及的電廠各臺(tái)機(jī)組201*年的發(fā)電量來計(jì)算經(jīng)濟(jì)效益，匯總后可得：“大型汽輪機(jī)滑壓優(yōu)化策略”研究成果的應(yīng)用和實(shí)施每年可節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤約4.4萬噸，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益3070萬元。由于燃煤量的減少，每年可減少排放二氧化碳量排放量達(dá)12.2萬噸，減少二氧化硫排放量達(dá)1037噸，減少氮氧化物排放量達(dá)305噸。因此，本課題研究成果具有可觀的節(jié)能減排效益，在目前火電機(jī)組負(fù)荷率普遍降低、低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間相對(duì)增加的嚴(yán)峻形勢(shì)下，具有較為廣闊的推廣應(yīng)用前景。

7結(jié)論與展望

“大型汽輪機(jī)滑壓優(yōu)化策略”這一專題研究在多方共同努力下已經(jīng)完成，這一專題研究提出了大型汽輪機(jī)滑壓方式優(yōu)化研究的總策略與若干子策略，其成果已逐步推廣應(yīng)用。

“大型汽輪機(jī)滑壓優(yōu)化策略”的研究和總結(jié)，規(guī)范了機(jī)組滑壓尋優(yōu)的判斷方法和評(píng)價(jià)原則，為機(jī)組滑壓尋優(yōu)工作提供了理論指導(dǎo)和計(jì)算分析手段，對(duì)滑壓運(yùn)行控制曲線應(yīng)用問題提出了修正方法，確保了機(jī)組日常變負(fù)荷運(yùn)行的滑壓優(yōu)化節(jié)能效果。該策略成功地應(yīng)用于浙江省內(nèi)125～600MW多臺(tái)不同類型的大型汽輪機(jī)組，得出了適用于各種不同機(jī)組的滑壓優(yōu)化控制曲線。應(yīng)用結(jié)果表明，“大型汽輪機(jī)滑壓優(yōu)化策略”促進(jìn)了汽輪機(jī)滑壓優(yōu)化工作的大規(guī)模開展，實(shí)現(xiàn)了機(jī)組運(yùn)行節(jié)能降耗的目的。

隨著“大型汽輪機(jī)滑壓優(yōu)化策略”在各臺(tái)機(jī)組上的逐步推廣和應(yīng)用，也遇到一些新的問題，需要在其它專業(yè)的工作配合下，不斷地解決和完善。譬如針對(duì)一些調(diào)門控制方式設(shè)置不合理的汽輪機(jī)，需與汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)（DEH）的試驗(yàn)調(diào)整工作相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)門“重疊度”等參量的合理調(diào)整；又如針對(duì)一些機(jī)組滑壓優(yōu)化控制曲線應(yīng)用后，AGC負(fù)荷響應(yīng)速度變緩等問題，需在機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)（CCS）專業(yè)人員的參與下共同解決。這就要求“大型汽輪機(jī)滑壓優(yōu)化策略”在不同機(jī)組上具體實(shí)施時(shí)進(jìn)行相應(yīng)地調(diào)整，并在實(shí)踐過程中不斷得到更新和完善。

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